محققان دانشگاه علم و صنعت ايران موفق به پيش‌بينی خواص مکانيکی و متالورژيکی در فرايند نورد داغ آلومينيوم شدند.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، مهندس حميدرضا رضايی آشتيانی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانيک گرايش طراحی کاربردی، سي­ام دانشگاه علم و صنعت ايران، در رساله دكتري خود كه آن را با راهنمايي دكتر حسين بيسادي و مشاوره دكتر محمد حبيبي پارسا ارائه كرده، موفق به اين مهم شده است.

بر اساس اين رساله، آنچه در فرايندهای شکل‌دهی داغ از جمله نورد داغ اهميت فراوان دارد، کنترل مناسب فرايند در حين توليد قطعه و ارزيابی رفتار آن در حين شکل دهی است که اين ارزيابی توسط معادلات رفتاری انجام می‌شود. در اين رساله نيز يک مدل رفتاری برای کار داغ آلومينيوم خالص ارائه شد که پارامترهای مختلف فرايند ترمومکانيکی همچون دما، ميزان و نرخ تغيير شکل و همچنين اندازه دانه اوليه در آن لحاظ شده است. ضمن اينکه اين معادله رفتاری در دو توصيف لاگرانژی و اولری بر اساس اصول مکانيک محيط پيوسته و ترموديناميک و آزمايشات تجربی بسط داده شد.

مقايسه بين نتايج پيش‌بينی شده از معادلات رفتاری و حاصل از انجام تست فشار داغ نشان می‌دهد که مدل رفتاری ارائه شده در هر دو فضای توصيف از دقت خوبی برخوردار بوده و قابليت پيش‌بينی مناسب رفتار ماده در دمای تغيير شکل داغ و در گستره مشخصی از نرخهای کرنش را داراست. لذا می‌توان از اين معادلات رفتاری در مدل‌سازی رفتار داغ اين جنس بطور موثر بهره برد. همچنين اثر اندازه دانه اوليه بعنوان مهمترين پارامتر ميکروساختاری آلومينيوم خالص بر تنش شارش و سخت شوندگی اين ماده در دمای بالا با استفاده از تست‌های فشار داغ مناسب مورد ارزيابی قرار گرفت و مشخص شد که اندازه دانه همچون کرنش، نرخ کرنش و دما دارای اثرات کاملاً محسوسی بر رفتار اين ماده در دمای بالاست که اين اثرات متاثر از دما و نرخ تغيير شکل بوده و گاهی با تغيير مقدار نرخ کرنش در نتيجه تغيير مکانيزم تغيير شکل اثر اندازه دانه معکوس خواهد شد.

در ادامه با استفاده از تحليل‌های عددی و شبيه‌سازی مناسب، اثرات پارامترهای مختلف فرايند نورد داغ بر تغييرات دمايی، کرنشی و ميکروساختاری در ورق و همچنين نيرو و گشتاور غلتک تحت نورد مورد بررسی جامع و دقيق قرار گفت و در نتيجه پارامترهای مهم اين فرايند شناسايی شد.

در انتها نيز با استفاده از انجام تستهای مناسب نورد داغ تاثير برخی از پارامترهای مهم نورد بر خواص مکانيکی و ميکروساختاری ورق نورد داغ شده مورد بررسی قرار گرفت.

انتهاي پيام